磁场对通电导线的作用力.doc

磁场对通电导线的作用力学案铜山中学 陈尔义 2009.10.28一.学习目标:1.知道安培力的方向与电流和磁感应强度的方向都垂直,会用左手定则判断安培力的方向.2.会推导匀强磁场中安培力的表达式,计算匀强磁场中安培力的大小.3.知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理.二.知识预习:1. 安培力的大小和方向大小:（1）当长为L的导线，垂直于磁场B放置，通过的电流为I时，F_。（2）当磁感应强度B的方向与通电导线_时，导线受力为零。（3）当磁感应强度B的方向与通电导线方向成角时，F=_，这是一般情况下安培力的表达式。（4）方向：左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的_指向_方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受_的方向；安培力的特点: FB，FI，即F垂直于_和_所决定的平面。2.磁电式电流表（1）电流表是测定电流的_和_的电学仪器。（2）磁电式电表的原理是_的关系。（3）磁电式仪表的构造特点构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿_方向，使线圈平面都与磁场_，使表盘刻度_。（4）线圈偏转的_越大，被测电流越大，根据线圈偏转的_，可以知道被测电流的方向。三.知识温习:1磁感应强度的定义式是什么？它与磁场作用力,电流大小,导线长短有无关系?由什么决定?2磁感应强度的定义式在什么条件下才成立？3一根导线长0.2m，通过3A的电流，在磁场中某处受到的最大磁场力是610-2N,则该处的磁感应强度B的大小是_T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_T.四.基础自测:1:如图磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中两个量的方向，试国出第三个量的方向。（本题用“”表示磁感线垂直于纸面向外，“”表示磁感线垂直于纸面向里，“”表示电流垂直于纸面向外，“”表示电流垂直于纸面向里。）画出未出的电流或磁感应强度安培力的方向2.关于通电导线所受安培力F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系，下列说法正确的是_A.F、B、I三者总是互相垂直的B.F总是与B和I垂直，但I、B之间可以不垂直C.B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直D.I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直3.已知匀强磁场方向垂直黑板向里，且磁感应强度B=0.5T，导线中通入电流强度I=0.2A的电流，其方向如图所示。若导线长L=0.2m，求：该导线所受安培力的大小及方向。五.例题与练习:例1.在同一平面内有两根平行的通电导线a与b(图3-9)，关于它们相互作用力方向的判断，正确的是 A通以同向电流时，互相吸引B通以同向电流时，互相排斥C通以反向电流时，互相吸引D通以反向电流时，互相排斥练习1:把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图3-12所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是 A弹簧向上收缩B弹簧被拉长C弹簧上下跳动D弹簧仍静止不动例2. 两光滑平行导轨与水平成角放置，导轨下端接有电池和滑动变阻器，导轨上与导轨垂直放置有导体MN，如图所示，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，若磁场方向垂直导轨平面斜向上时，导体MN中的电流为I时，MN可静止在导轨上，求电流大小;如果磁场方向竖直向上，MN也可以静止在导轨上,导体MN中的电流又为多大?如果磁场方向水平向左，MN也可以静止在导轨上,导体MN中的电流又为多大?练习2质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的导轨上，如图（甲）所示.已知导体与轨道间的摩擦因数为，在图（乙）所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是（ ）BBBB图（乙）ab图（甲）SABN例3如图所示，可以自由移动的通电导线AB在蹄形磁铁的作用下将如何运动？六.巩固练习:1.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在桌正中央偏右的上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流时，则_A.磁铁对桌面的压力增大B.磁铁对桌面的压力减小C.磁铁相对桌面存在向右的运动趋势D.磁铁相对桌面存在向左的运动趋势2.如图所示，通电圆线圈套在条形磁铁右端，磁场对通电圆线圈作用的结果，使得 _A.圆线圈面积有拉大的倾向 B.圆线圈面积有被压小的倾向C.线圈将向右平移 D.线圈将向左平移3.如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面，导线和环中的电流方向如图所示，则环受到的磁场力为（ ）A沿环半径向外I1I2B沿环半径向内C水平向左D等于零SN右左4.如图所示，悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将（A）A左边向里、右边向外，同时向磁铁靠近B左边向外、右边向里，同时远离磁铁C左边向外、右边向里，同时向磁铁靠近D不转动但向磁铁靠近SNI5.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则磁铁对桌面的压力 （填增大、减小、或不变），桌面对磁铁的摩擦力 零（填等于、或不等于）.高考展示:(2006.广东)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，